Что такое 5-осевая обработка на станках с ЧПУ. Как работают оси в 5-координатной системе. Какие конфигурации 5-осевых станков существуют. Чем 5-осевая обработка отличается от 3+2 осевой. Как выбрать оптимальное количество осей для обработки.
Что такое 5-осевая обработка на станке с ЧПУ?
5-осевая обработка — это использование станка с ЧПУ для перемещения детали или режущего инструмента одновременно по пяти различным осям. Такая обработка позволяет изготавливать очень сложные детали, поэтому она особенно популярна в аэрокосмической отрасли и машиностроении.
Основные преимущества 5-осевой обработки:
- Возможность обработки за одну установку, что сокращает время и повышает эффективность
- Удобный доступ к сложным частям геометрии изделия
- Возможность избежать столкновения с держателем инструмента
- Оптимизация траектории резания и увеличение срока службы инструмента
Оси станка в 5-координатной системе
В 5-осевой обработке используются следующие оси:
- X, Y, Z — линейные оси, описывающие положение в трехмерном пространстве
- A — поворотная ось (вращение вокруг оси X)
- B — ось вращения вокруг Y
Иногда используется также ось C (вращение вокруг Z), но 5-осевые конфигурации более распространены, чем 6-осевые.
Конфигурации 5-осевых станков
Существуют два основных типа конфигураций 5-осевых станков:
- Станки с цапфой и вращающимся столом — используют оси A (вокруг X) и C (вокруг Z)
- Станки с инструментом на шарнире — используют оси B (вокруг Y) и C (вокруг Z)
У каждой конфигурации есть свои преимущества. Например, станки с цапфой вмещают детали большего размера, а станки с шарнирной головой могут обрабатывать более тяжелые детали.
Сколько осей обработки необходимо?
Выбор количества осей зависит от следующих факторов:
- Сложность геометрии обрабатываемой детали
- Требуемая эффективность обработки
- Планы по обработке других деталей в будущем
- Размер рабочей зоны станка
Для простых деталей может быть достаточно 3-осевой обработки, а для сложных поверхностей свободной формы оптимальна 5-осевая обработка.
5-осевая обработка против 3+2 осевой
Важно различать непрерывную 5-осевую обработку и 3+2 осевую обработку:
- Непрерывная 5-осевая обработка — постоянная регулировка инструмента по всем 5 осям
- 3+2 осевая обработка — 3-осевая программа с фиксированным углом инструмента, определяемым 2 осями вращения
Преимущество непрерывной 5-осевой обработки — более высокая скорость. Но она сложнее в программировании и ведет к большему износу оборудования.
Сравнение 5-осевой обработки и 3D-печати
5-осевая обработка и 3D-печать скорее дополняют друг друга, чем конкурируют:
- 3D-печать позволяет создавать детали новой геометрии
- Обработка необходима для достижения высокой точности
- Возможно комбинирование технологий — 3D-печать заготовки с последующей обработкой
Будущее за гибридными технологиями и автоматизированным взаимодействием разных типов оборудования.
Как повысить эффективность 5-осевой обработки
Для максимальной эффективности 5-осевой обработки важно:
- Использовать все возможности станка, а не только позиционирование
- Применять специализированное ПО для 5-осевой обработки
- Обеспечить точное управление перемещением инструмента
- Использовать оптимальные стратегии резания
- Проводить проверку и симуляцию перед обработкой
Правильное использование всех преимуществ 5-осевой обработки позволяет значительно повысить производительность.
Программное обеспечение для 5-осевой обработки
Для эффективной работы на 5-осевых станках необходимо специализированное ПО, которое обеспечивает:
- Программирование сложных траекторий движения
- Симуляцию обработки для предотвращения столкновений
- Оптимизацию стратегий резания
- Постпроцессирование для конкретного станка
Выбор подходящего CAM-пакета критически важен для раскрытия всего потенциала 5-осевой обработки.
Предотвращение аварий при 5-осевой обработке
5-осевая обработка требует особого внимания к безопасности из-за сложных траекторий движения. Основные меры по предотвращению аварий:
- Тщательная симуляция обработки перед запуском программы
- Использование систем предотвращения столкновений
- Контроль перемещений в ручном режиме
- Правильная настройка рабочих зон и ограничений перемещений
Соблюдение мер безопасности позволяет избежать повреждения оборудования и брака деталей.
Проверка инструмента на 5-осевом станке
Точная проверка инструмента критически важна для 5-осевой обработки. Основные способы проверки:
- Использование лазерных измерительных систем
- Применение контактных измерительных головок
- Проверка биения и вылета инструмента
- Калибровка осей вращения
Регулярная проверка инструмента позволяет обеспечить высокую точность и качество обработки.
Техника обработки при 5-осевом фрезеровании
Для эффективного 5-осевого фрезерования применяются следующие техники:
- Обработка боковой поверхностью фрезы
- Наклон инструмента для оптимизации резания
- Использование специальных стратегий обработки сложных поверхностей
- Применение высокоскоростных режимов резания
Правильный выбор техники обработки позволяет значительно сократить время изготовления детали и повысить качество поверхности.
5 осный чпу станок с нуля. Для новичков — Самодельные проекты
#1 OFFLINE eNjay
Отправлено 01 Июль 2012 — 17:42
Всем привет. Искал, искал в интернете, но толком ничего и не нашел. Решил создать тему, может кто поможет новичкам, как создать чпу станок с нуля, глядишь, эта тема еще кому понадобится. Хочу создать 5 осный станок, но понял, что проще пятую ось сделать поворотный стол. Я нигде не нашел книги для новичков, поэтому спрошу здесь. Как вообще происходит программирование двигателей, как решается, какую задачу он должен выполнять ? Если я поставлю крутящий стол и подключу к нему двигатель, как движок будет понимать, когда он должен крутануть стол ?? В инете вижу, что пишут какие коды на проге, а разве прога сама не должна написать себе код ? Я думал, что свои данные всего станка пишешь, загружаешь макет, который нужен и программа сама пишет коды, разве не так ??
И помогите пожалуйста подобрать двигатель для станка.
Хочу построить станок для обработки мягкого материала — пена,полимер
- Наверх
#2 OFFLINE yaso73
Отправлено 01 Июль 2012 — 18:16
Вы знаете… Вы несколько поторопились даже с мыслями о таком проекте.Могу ошибаться,но вам рано на такое замахиваться.
- Наверх
#3 OFFLINE Buzl
Отправлено 01 Июль 2012 — 20:00
ну тут ты зря. ньютону яблоко в башку прилетело.. менделееву сон приснился.. а тут может тож человеку озарение пришло.
- Наверх
#4 OFFLINE eNjay
Отправлено 01 Июль 2012 — 20:15
Парни, спасибо конечно, но я уж сам как нибудь решу =) Как и из чего станок делать это я знаю. Но вот с двигателями и с программированием, я не много запутался. Вы лучше с этим мне помогите =)
- Наверх
#5 OFFLINE yaso73
Отправлено 01 Июль 2012 — 20:34
Это,конечно,резко меняет дело.Если знаете,как делать,тогда всё проще.Покупаете стойку Fanuc,к ней пяток(по количеству осей) киловатных серводвигателей.
Дальше вообще фигня.В пятикоординатных системах ничего сложного нет.Программы всё делают сами(например LohWorks),нужно только запомнить порядок нажатия кнопок.И после выбора картинки в фотошопе нажать F13+ENTER.Программа выдаёт код,понятный станку.Интуитивно проста в освоении.
Если кто-то будет причитать про кады и камы,скрипты в постпроцессорах,основы инженерной графики,электротехнику,электронику,сопромат,термех и ещё что-то — смело смейтесь в лицо.
Ищите LohWorks.Прога не сильно распространённая,обычно на китайском с кривой русификацией.Освоите — покорите мир пятикоординатных ЧПУ.
Ссылку не дам.Не попадалась хорошая версия.
Пока не найдёте и не освоите прогу не траттье ни копейки!
Сообщение отредактировал yaso73: 01 Июль 2012 — 20:53
- Наверх
#6 OFFLINE eNjay
Отправлено 01 Июль 2012 — 20:54
А мач3 подойдет ?? Он ведь тоже с 5 осными станками работает.
Весь интернет обшарил, но никто так и не выложил 5 осный станок. Все ламают голову на счет последних двух осей, А и С ( ну по сути, кто и как их называет ). А не льзя станок сделать из 4 осей, а 5 ось сделать стол ? Считай по трем осям ходит и опускается станок,4 ось наклоняется фрезер и 5 ось крутит стол. Ведь можно запрограммировать 4 и 5 двигатель, чтобы он наклонял и крутил стол ??
- Наверх
#7 OFFLINE torvn77
Отправлено 01 Июль 2012 — 20:57
LohWorks.
ЛохРабота?Непоймёщь вас,когда вы шутите,а когда нет.
В целом за три дня упорного чтения форума вы полностью просветитесь по вашим вопросам.
Векторный редактор=>ЧПУ=>плата-переходник=>драйвер двигателя=>механика
Сообщение отредактировал torvn77: 01 Июль 2012 — 21:10
Я по мнению сообщества безграмотен,могу дать вредные или ошибочные советы.
Используйте их после обдумывания и на свой страх и риск.
У меня не всегда выходит понять вопрос,если это случилось то пожалуйста напишите мне об этом в личку.Ответ то я может и знаю,но пишу не то и не о том…
- Наверх
#8 OFFLINE yaso73
Отправлено 01 Июль 2012 — 20:59
Сдаюсь.
- Наверх
#9 OFFLINE DEDAlex
Отправлено 01 Июль 2012 — 21:02
Не, МАЧ3 не подойдет.
Он потому и МАЧ3, что под 3 оси…. МАЧ5 ищите…
ЗЫ: А мне некогда. Я в баню пошел (вот уже лет 20 по воскресеньям в баню хожу…)
Сообщение отредактировал DEDAlex: 01 Июль 2012 — 21:06
ДАВНО ЖИВУ-ПРИВЫК УЖЕ…
Самый хороший учитель в жизни — опыт. Берет, правда, дорого, но объясняет доходчиво.
Ничто так не украшает человека, как дружба с собственной головой.
Работать надо не 12 часов, а головой. © Стив Джобс
Только тогда, когда ваши мечты будут сильнее ваших страхов — они начнут сбываться.
Любая достаточно развитая технология неотличима от волшебства (с) Артур Кларк
- Наверх
#10 OFFLINE eNjay
Отправлено 01 Июль 2012 — 21:09
Ну про сигналы я вкурсе, что да как.
. Я просто запутался в программирование. Можно ли запрограммировать двигатель, чтоб во время крутил стол и наклонял фрезер ? И через что программируется, через прогу ??
А я читал наоборот, что мач как раз для 5 осей, даже в описание написано..
- Наверх
#11 OFFLINE 369852
Отправлено 01 Июль 2012 — 21:15
LohWorks, Mach5 — развели тонкий английский глумеж, панимаиш…
- Наверх
#12 OFFLINE eNjay
Отправлено 01 Июль 2012 — 21:16
Ну блин.
.
- Наверх
#13 OFFLINE Хочувсезнать
Отправлено 01 Июль 2012 — 21:39
Батенька, есть множество 5 и 6 координатных станков у которых 4 ось — поворот стола, 5 ось — наклон стола и т.д.
зайдите на youtube — через поиск посмотрите как эти станки работают.
если вы собрали механику, то сейчас вам нужен контроллер который может управлять 5 осями обеспечивая обратную связь и синхронизацию.
а постпроцессор это ерунда — подумаешь описать кинематику 5 осевого станка когда вон 11 осевые давно есть
- Наверх
#14 OFFLINE eNjay
Отправлено 01 Июль 2012 — 21:46
Ну как я понял, это не настолько сложно, как все об этом говорят.
Построить станок, установить двигатели и запрограммировать. Всем большое спасибо. Сейчас осталось понять, как происходит программирование в мач3
- Наверх
#15 OFFLINE Хочувсезнать
Отправлено 01 Июль 2012 — 21:48
http://www.cnc-toolkit.com/
вот сайтик для энтузиастов по 5 осевым станочкам — как что сделаете — выложите фото ок?
- Наверх
#16 OFFLINE preps
Отправлено 01 Июль 2012 — 22:46
свои данные всего станка пишешь, загружаешь макет, который нужен и программа сама пишет коды, разве не так ??
Улыбнуло.
..
Сообщение отредактировал preps: 01 Июль 2012 — 22:50
- Наверх
#17 OFFLINE CINN
Отправлено 01 Июль 2012 — 22:57
Тут- http://fsapr2000.ru/…98 целая тема создания 5осевого станка для ювелирки.
- Наверх
#18 OFFLINE eNjay
Отправлено 01 Июль 2012 — 23:40
Улыбнуло…
Ну а как тогда ??
Тут- http://fsapr2000.
ru/…98 целая тема создания 5осевого станка для ювелирки.
ru/…98 целая тема создания 5осевого станка для ювелирки.найти бы еще этого человека
- Наверх
#19 OFFLINE at90
Отправлено 02 Июль 2012 — 00:38
Вот китаезы строят. Много картинок. Управляется мачем.
http://www.amobbs.co…116180-1-1.html
http://v.youku.com/v…M1MTQ0NzQ0.html
http://v.youku.com/v…I5MTcyNDI4.html
- Наверх
#20 OFFLINE preps
Отправлено 02 Июль 2012 — 12:42
Ну а как тогда ??
Так же как и все, курим форумы, накапливаем инфу, разбираемся — иформации море.
Начните с создания 3х координат, накопите опыт, подключите 4 ую, по мере работы с 4ой, поймете как быть с 5ой координатой. Теоретические познания неплохо подкрепляются и совершенствуются заказами.
Сообщение отредактировал preps: 02 Июль 2012 — 13:40
- Наверх
Как работает 5 осевой фрезерный станок с чпу. Устройство станка с чпу 5 осей.
Содержание:
- Что такое 5-осевая обработка на станке с ЧПУ?
- Оси чпу станка в 5 координатной системе?
- А что же насчет двух других осей?
- Конфигурации 5 осевых станков
- Сколько же осей обработки вам нужно?
- Так сколько осей вам нужно?
- Зачем использовать 5-осевую обработку?
- 5 осей против 3 + 2 оси станка
- Сравним технологию 5-осевой обработки и 3D-печати
- Как получить максимальную эффективность при 5 осевой обработки
- Важность 5-осевого управления и программного обеспечения
- Предотвращение аварий в 5-осевой обработке
- Проверка инструмента на 5-осевом станке
- 5-осевая обработка: Соответствует ли принципу «сделать за 1 раз»?
- Техника обработки при 5-осевом фрезеровании
Всем привет, Друзья! С Вами 3DTool!
Каталог фрезерных станков с чпу
Каталог лазерных станков с чпу
Каталог лазерных маркеров
Это может прозвучать странно, но если бы художник эпохи Возрождения мог обменять свой молоток и зубило на компьютерное числовое программное управление (ЧПУ) и подходящие станки, у нас были бы тысячи статуй Давида, вырезанные из множества различных материалов.
Независимо от того, лепите ли вы шедевр из мрамора или фрезеруете лопасти турбиона из титана, основной принцип один и тот же: начинаете с цельного куска материала и удаляете ненужные части, пока не останется целевой объект. Конечно, этапы этого процесса намного сложнее, особенно для 5-осевой обработки на ЧПУ.
Что такое 5-осевая обработка на станке с ЧПУ?
Говоря простыми словами, 5-осевая обработка — это использование ЧПУ для перемещения детали или режущего инструмента по пяти различным осям одновременно. Такая обработка позволяет изготавливать очень сложные детали, и именно поэтому она особенно популярна, например, в аэрокосмической отрасли или машиностроении.
Однако, несколько факторов способствовали широкому применению 5-осевой обработке больше всего. Среди них:
-
Максимальная приближенность к принципу – одна обработка за одну установку (иногда называемой «сделано за один раз»), что сокращает время выполнения и повышает эффективность.
-
Удобство доступа к сложным частям геометрии изделия и возможность избежать столкновения с держателем инструмента благодаря возможности наклонять режущий инструмент или стол.
-
Оптимизация и улучшение срока службы инструмента станка и времени цикла обработки. Это достигается путем наклона инструмента / стола, в результате чего поддерживается оптимальное положение и траектория резки .
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 5 осей
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 4 оси
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 3 оси
Оси чпу станка в 5 координатной системе?
Мы все знаем историю о Ньютоне и яблоке, но есть аналогичная апокрифическая история о математике и философе Рене Декарте.
Декарт лежал в постели (как обычно делают математики и философы), когда заметил, как по его комнате летает муха.
Он понял, что может описать положение мухи в трехмерном пространстве комнаты, используя всего три числа, представленные переменными X, Y и Z.
Это декартова система координат, и она используется уже больше трех столетий после смерти ученого. Таким образом, координаты X, Y и Z — это три из пяти осей в 5-осевой обработке.
А что же насчет двух других осей?
Представьте себе поближе муху Декарта в полете. Вместо того, чтобы описывать только её положение как точку в трехмерном пространстве, мы можем описать её ориентацию. Представьте себе, что муха крутиться во время движения так же, как крутится самолет во время крена. Данное вращение описывается четвертой осью A: поворотная ось (вращение вокруг оси X)
Продолжая сравнение с самолётом, тангаж (наклон) мухи описывается пятой осью, B: ось вращения вокруг Y.
Проницательные читатели, без сомнения, сделают вывод о существовании шестой оси C, которая вращается вокруг оси Z.
Это рыскание (поворот) мухи в нашем примере.
Если вам сложно представить шесть осей, описанных выше, вот схема:
Оси A, B и C расположены в алфавитном порядке, чтобы соответствовать осям X, Y и Z. Хотя существуют 6-осевые станки с ЧПУ, конфигурации с 5- осью являются более распространенными, поскольку добавление шестой оси обычно дает не очень много дополнительных преимуществ.
Последнее замечание о соглашениях по маркировке осей: в вертикальном обрабатывающем станке оси X и Y находятся в горизонтальной плоскости, а ось Z — в вертикальной плоскости. В горизонтальном обрабатывающем станке оси Z и Y меняются местами. Смотрите схему ниже:
Конфигурации 5 осевых станков
Конфигурация 5-осевого станка определяет, какие две из трех осей вращения он использует.
Например, машина c цапфой с вращающимся столом работает с осью A (вращается вокруг оси X) и с осью C (вращается вокруг оси Z), тогда как машина с инструментом на шарнире работает с осью B (вращается вокруг оси Y) и оси C (вращается вокруг оси Z).
Внутренний вид цапфы 5-осевого вертикального обрабатывающего центра.
Вращение осей в станках с цапфой обеспечивается посредством движения стола, тогда как в станках шарнирного вращения, дополнительные оси обеспечиваются поворотом шпинделя. Оба вида станков имеют свои уникальные преимущества. Например, станки с цапфой вмещают больший объем обрабатываемой детали, поскольку нет необходимости компенсировать пространство, занимаемое вращающимся шпинделем.
С другой стороны, машины шарнирного вращения могут обрабатывать более тяжелые детали, поскольку стол всегда расположен горизонтально.
Видео о преимуществах станков с шарнирной головой:
Сколько же осей обработки вам нужно ?
Возможно, вы видели ссылки на обрабатывающие центры, предлагающие семь, девять или даже одиннадцать осей. Несмотря на то, что множество дополнительных осей могут показаться сложным, объяснение такой ошеломляющей геометрии на самом деле довольно просто.
«Когда вы имеете дело со станками, которые имеют, скажем, более одного вращающегося шпинделя, у вас уже есть больше осей», — объяснил Майк Финн, менеджер по разработке промышленных приложений в Mazak America.
«Например, у нас есть станки со вторыми шпинделями и нижними револьверными головками.
На этих станках будет несколько осей: верхняя револьверная головка будет иметь 4 оси, а нижняя револьверная головка имеет 2 оси, а затем у вас есть противоположные шпиндели, которые также имеют 2 оси. Итого в таких станках может быть до 9 осей», — продолжил Финн.
«Детали, которые вы делаете, по-прежнему 5-осевые», — добавляет Уэйд Андерсон, специалист по продажам продукции в Okuma America.
«Такой компонент, как аэрокосмический клапан, может быть сделан на нашем вертикальном центре MU-5000, который представляет собой 5-осевую машину. Или мы могли бы выполнить эту деталь на многоосном станке, который имеет вращающуюся ось B и два шпинделя для двух осей C, плюс X, Y и Z. Есть также более низкая револьверная головка, которая дает вам второй X и Z. Все эти модификации дают большее количество осей, но сама деталь имеет всю ту же пяти-осевую геометрию» — пояснил Андерсон.
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 5 осей
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 4 оси
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 3 оси
Так сколько осей вам нужно?
Как часто бывает в производстве, ответ на этот вопрос зависит от вашего конкретного случая.
Финн привел следующий пример:
«Лопатка турбины — это поверхность свободной формы и может она быть довольно сложной. Наиболее эффективный способ выполнить обработку лопасти, подобной этой, — использовать 5-осевую обработку инструментом по спирали вокруг аэродинамического профиля лезвия. Конечно, можно использовать и 3х-осевую обработку, если вы выставите лопасть на определенную позицию, а затем используете три линейные оси для обработки поверхности, но обычно это не самый эффективный способ».
Андерсон соглашается: «Геометрия детали скажет вам, нужна ли вам конфигурация с 3, 4 или 5 осями».
5-осевой вертикальный обрабатывающий центр.
Однако важно помнить, что количество нужных вам осей зависит не только от детали. «Выбор конфигурации в основном диктуется самой деталью, но нужно не забывать и того, что хочет заказчик», — сказал Андерсон.
Заказчик может принести деталь, скажем, титановую аэрокосмическую скобу, и я могу сказать: «Это идеальная деталь для 5-осевого обрабатывающего станка », но они могут планировать в будущем делать детали, которые будут работать лучше на одном из MULTUS U. Эта многофункциональная машина не может быть оптимизирована так же, как 5-осевой обрабатывающий центр, но она может предоставить заказчику возможность выполнять множество видов других работ, что является частью их долгосрочного плана».
«Еще одна вещь, которую следует учитывать, — это размер рабочей зоны», — добавил Финн.
«Какой максимальный размер детали вы можете вставить в станок и при этом выполнять смену инструмента и смену деталей? В этом заключается понимание возможностей машины и того, что она сможет и не сможет сделать».
Зачем использовать 5-осевую обработку?
Попытка выбрать между 3-осевой обработкой и 5-осевой обработкой — это то же самое, что попытаться выбрать между гамбургером из Макдональдса или стейком BBQ на косточке; если цена — ваша единственная забота, тогда, очевидно, вы выбираете первый вариант.
Однако дилемма становится намного более сложной при сравнении 5-осевой и 3 + 2-осевой.
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 5 осей
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 4 оси
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 3 оси
5 осей против 3 + 2 оси станка
Важно различать 5-осевую обработку и 3 + 2-осевую обработку.
Первая — также называемая непрерывной или одновременной 5-осевой обработкой — включает в себя постоянную регулировку режущего инструмента по всем пяти осям, чтобы наконечник оставался оптимально перпендикулярным к детали.
Полная 5-осевая демонстрационная часть из алюминия. Время цикла: 13 минут.
Вторая – так же называемая 5-сторонней или позиционной 5-осевой обработкой – представляет собой выполнение 3-осевой программы с режущим инструментом, зафиксированным под углом, определяемым двумя осями вращения.
Механическая работа, которая включает в себя переориентацию инструмента по осям вращения между вырезами, называется «5-осевой индексацией», хотя она по-прежнему считается 3 + 2.
Демонстрационная часть с 3 + 2 осями из алюминия. Время цикла: 7 минут.
Основным преимуществом непрерывной 5-осевой обработки по сравнению с 5-осевой индексацией является скорость, так как последняя требует остановки и запуска между переориентацией инструмента, тогда как 5-осевая не делает этого.
Однако всегда есть возможность получить одинаковые результаты при использовании непрерывной или индексированной 5-осевой оси.
Стоит также отметить, что преимущество в скорости ведет к увеличению движущихся частей, что означает повышенный износ, а также к большей потребности в обнаружении возможности столкновения деталей.
Это одна из причин, по которой непрерывная 5-осевая обработка является более сложной с точки зрения программирования.
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 5 осей
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 4 оси
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 3 оси
Сравним технологию 5-осевой обработки и 3D-печати
3D-печать или аддитивное производство — актуальная тема в мире производства сейчас, особенно в сравнении с технологиями выборки, такими как 5-осевая обработка.
Хотя иногда предполагается, что эти два метода конкурируют (поскольку фанаты 3D-печати утверждают, что данная технология скоро разрушит всю обрабатывающую промышленность), правильнее будет думать, что аддитивные и субстрактивные технологии производства дополняют друг друга.
Станок INTEGREX i-400AM от Mazak сочетает в себе аддитивное производство и 5-осевую обработку.
«Я не думаю, что аддитивное производство полностью захватит рынок, но я думаю, что теперь появилась возможность для разработки деталей, которые не могли быть созданы в прошлом», — сказал Финн.
«Конечно, есть и останутся детали, требующие обработки выборкой. Например, детали с очень жестким допуском на круглость».
«Можно напечатать почти полностью готовый элемент, но для достижения необходимого допуска этот элемент все же может потребоваться обработать на станке», — добавил Финн.
Означают ли это, что будущее производство будет представлять собой гибрид 3D — принтер / 5-осевой ЧПУ станок?
Андерсон не уверен в этом: «Реальное применение 3D-печати вне лабораторной среды заключается не в том, чтобы использовать машину комбинированного стиля, а, в том, чтобы, например, 3D-принтер с технологией SLS сделал то, что он делает лучше всего, и фрезерный станок сделал то, что делает лучше всего, работая над общим результатом посредством автоматизации».
Причина существования двух отдельных машин, в данном случае, сводится к управлению порошком и стружкой внутри машины.
«Количество порошка, которое вы пропускаете при лазерном спекании, например, на 13кг детали, может составлять 70–140 кг», — сказал Андерсон.
«Если это входит в машину, где все объединено, то не существует проверенного способа заново использовать весь этот порошок».
Другими словами, вопросы, касающиеся взаимосвязи 3D-печати с 5- осевой обработкой, чаще всего касаются сотрудничества технологий, нежели конкуренции. «Я думаю, что аддитивное производство может уменьшить количество черновой обработки, которая необходима», — заключил Финн.
Каталог 3D принтеров
Как получить максимальную эффективность при 5 осевой обработки.
Нередко 5-осевые возможности используются недостаточно.
«Некоторые могут иметь станок, но могут не понимать, что он из себя представляет в полном объеме.
Либо у них может не быть программного обеспечения, необходимого для создания программы резки, которая бы использовала все возможности машины», — заметил Финн.
Андерсон соглашается: «Это душераздирающее зрелище для компании, подобной нашей. Когда мы видим компанию, которая идет ва-банк, получает оборудование, устанавливают его. По разным причинам они приобретают многофункциональный станок с 5 или более осями и используют его как 3-осевой станок. Это происходит постоянно».
Схема горизонтального обрабатывающего центра Okuma MU-10000H.
«Во многом это зависит от персонала», — добавил Андерсон. «Требуется обучение и понимание того, как использовать машину. Иногда трудно думать об обработке детали с верхним, нижним, главным шпинделем и вспомогательным шпинделем, и все в процессе, одновременно.»
«Есть много компаний, разрабатывающих программное обеспечение, которые намного лучше справляются с этим, но освоить его сложно», — заключил Андерсон.
Важность 5-осевого управления и программного обеспечения
Несмотря на то, что наличие оператора с нужным набором навыков является основным фактором, позволяющим максимизировать возможности 5-осевого станка, управление и программное обеспечение станка также важны.
«Когда вы выполняете высокоскоростную 5-осевую обработку, сервоприводы на станке и время отклика очень важны, чтобы избежать короткого замыкания или перерегулирования при обработке», — сказал Финн. «Контроллер в станке должен уметь обрабатывать данные достаточно быстро, чтобы траектория движения была четкой, плавной, равномерной. Нужно избегать резких движений, которые могут вызвать повреждения заготовки».
Mazak’s MAZATROL SmoothX с ЧПУ.
«Аналогично, программное обеспечение, которое создает 5-осевые программы, должно быть способно создавать хороший плавный код, чтобы станок мог двигаться плавно», — заключил Финн.
Выбор правильного пакета CAD / CAM необходим для получения максимальной отдачи от вашего станка.
«Если вы, например, занимаетесь аэрокосмическими деталями, вы должны работать с программными пакетами высокого класса», — сказал Андерсон.
«Если вы просто делаете небольшие алюминиевые формы компонентов для литья под давлением в автомобильной компании, или все, что вы делаете, это сверлите пару отверстий в корпусе двигателя, это совсем другая история».
«Если, же вы режете детали, которые требуют системы CAM для создания программ резки, вы должны инвестировать в систему CAM, которая дополняет возможности станка», — добавил Финн.
Предотвращение аварий в 5-осевой обработке.
Когда дело доходит до создания 5-осевых траекторий, обычно существует дилемма между работой на более высоких скоростях и подачами и минимизацией риска столкновений.
К счастью, сегодня на рынке есть ряд программных инструментов, которые могут помочь решить ее.
«С нашим программным обеспечением по предотвращению столкновений вы можете загрузить трехмерную модель детали и инструментов, и программа просчитает на каждое движение инструмента вероятность столкновения с чем-либо», — сказал Андерсон.
«При условии, что ваше устройство смоделировано правильно, система уловит столкновение до того, как оно произойдет».
Система предотвращения столкновений Okuma работает в режиме реального времени.
«Существует программное обеспечение, которое будет выполнять моделирование работы станка», — прокомментировал Финн.
«Так что это важно, особенно когда дело касается дорогих запасных частей. Вам не нужно столкновение, которое может привести к тому, что вы сломаете деталь, либо кто-то получит травму или повредит станок».
«Vericut предлагает программное обеспечение для виртуального 3D-мониторинга, которое будет делать то же самое, только на автономном компьютере», — добавил Андерсон. «Таким образом, вместо того, чтобы работать в режиме реального времени на элементах управления станка, вы запускаете свою программу обработки деталей через Vericut, и она проверит все траектории и убедится, что станок будет делать то, что, как вы думаете, он должен сделать».
Проверка инструмента на 5-осевом станке.
Высокая производительность является преимуществом 5-осевой обработки, но она также увеличивает риск ошибок, таких как использование сломанного или неправильного инструмента. Одним из способов минимизации этих ошибок является выбор системы проверки инструмента, например лазер BLUM, на DMG MORI DMU 50C:
5-осевая обработка: Соответствует ли принципу «сделать за 1 раз» ?
Понятие «сделано за раз» — конечная цель в производстве: вы загружаете кусок материала в станок, запускаете программу и снимаете полностью готовую деталь.
Как и возможность минимизировать время подготовки, задача принципа «сделано за раз» — имеет смысл, даже если в конкретном случае она практически не достижима.
При этом 5-осевая обработка приближает нас к цели «сделано за раз» больше, чем любой другой процесс; даже детали после 3D-печати требуют пост-обработки. В этом контексте основным ограничением 5-осевой обработки являются зажимные приспособления.
«Большая часть движений 5-осевой работы лежит вокруг зажимного механизма», — сказал Андерсон. «У меня может быть лучшая машина в мире, но если мое зажимное приспособление паршивое, я никогда не получу того, что задумывал».
По словам Финна, ключ к преодолению данного слабого места лежит в использовании станков с более чем пятью осями:
«Например, станок INTEGREX может быть оснащен противоположными поворотными шпинделями и нижней режущей револьверной головкой.
Таким образом, детали можно разрезать на одном шпинделе, а затем перенести на противоположный шпиндель для обработки оставшейся части детали. Так что, по сути, вы можете загрузить кусок сырой заготовки, и в конце снять готовую деталь».
Техника обработки при 5-осевом фрезеровании
5-осевая обработка обеспечивает значительные преимущества, включая сокращение времени выполнения заказа, повышение эффективности и увеличение срока службы инструмента. Однако важно понимать, что для достижения этих преимуществ требуется нечто большее, чем просто покупка новейшего 5-осевого обрабатывающего центра.
Овладение искусством 5- осей требует учета множества факторов. На эту тему Андерсон сказал так:
«Когда вы смотрите на проблемы, с которыми сталкиваются клиенты, очень редко это касается обработки детали. Как правило, проблема, которая их тормозит, заключается не в создании идеи, а в чем-то другом.
Это наличие, обучение и тренировка персонала, правильный подход операторов к машине или понимание до начала работы, что у них будет достаточно инструментов в запасе, чтобы закончить деталь, которую начали. Сторонние составляющие бизнеса тормозят больше, чем фактическое создание».
Что ж, а на этом у нас все! Надеемся эта статья была для Вас полезна!
Заказать 5-ти координатный фрезерный ЧПУ станок, 3D-принтер, или расходные материалы, задать свои вопросы и узнать статус Вашего заказа, вы можете
- По электронной почте: [email protected]
- По телефону: 8(800)775-86-69
- Или на нашем сайте: http://3dtool.ru
Не забывайте подписываться на наш YouTube канал:
Подписывайтесь на наши группы в соц.сетях:
ВКонтакте
Наконец-то это случилось: 5-осевой ЧПУ для мастеров и мастеров
Если бы до недавнего времени вы спросили меня, практично ли 5-осевое ЧПУ для мастеров и мастеров с ЧПУ, я бы ответил: «Нет!» без колебаний.
Мало того, что аппаратное обеспечение сложное, так еще и 5 Axis CAM стоил дорого. Многое из этого изменилось относительно недавно. Да, аппаратное обеспечение сложное, и большинство 5-осевых CAM по-прежнему дороги, но появляется все больше доказательств того, что любитель может попробовать 5-осевой ЧПУ. Давайте посмотрим на последние разработки в этой области, но сначала:
Зачем вам 5 осей?
Учитывая, что 5 осей совсем не просто и не распространено, даже для профессионалов, зачем любителю 5 осей? Конечно, всегда есть желание выйти за рамки, сделать что-то, чего еще не сделал мейнстрим. Это первобытный сок Maker в лучшем виде, и мы покажем это популярное 5-осевое видео только для того, чтобы заставить эти соки течь:
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=RnIvhlKT7SY[/youtube ]
Как можно не любить это крутое 5-осевое видео? Дай, дай, дай!
Но есть и веские практические причины захотеть сделать 5 Axis. Мы уже писали о преимуществах 5-осевого ЧПУ раньше, но здесь необходимо кратко повторить.
Вот наиболее важные моменты:
— Лучшее качество поверхности = меньше ручной очистки: Наклоняя заготовку в нужном направлении, достигается оптимальное зацепление между фрезой и материалом. Результатом является гораздо лучшее качество поверхности, особенно на сложных 3D кривых.
— Меньше настроек: Если вы можете получить доступ почти ко всем граням детали, кроме самого низа, вам потребуется меньше настроек. Это особенно полезно для любителей, которые пытаются сделать только одну деталь. Нет необходимости в сложном креплении и множестве настроек благодаря 5 осям, обеспечивающим лучший доступ к резаку.
— Повышенная точность: Каждый раз, когда вы меняете настройку, появляется небольшая ошибка. При меньшем количестве настроек или, возможно, даже при одной настройке этот источник ошибки устраняется.
— Детали машин, которые иначе невозможны: Давайте посмотрим правде в глаза: что-то вроде шлема, показанного в видео, было бы невозможно даже без 5-осевого ЧПУ.
Многие детали, которые требуют много подрезки, будут намного сложнее без 5-осевого ЧПУ. Дело даже не в чем-то пышном вроде шлема. При 5-осевой обработке деталь можно наклонить, чтобы позволить более короткому инструменту опуститься в карман, что обеспечивает большую жесткость и меньшую склонность инструмента к отклонению и вибрации. На легкой машине для хобби любое увеличение жесткости приветствуется.
Хорошо, теперь вы проданы, так что вы можете с этим поделать? Это будет непросто, но, как я уже сказал, есть несколько разработок, на которые стоит обратить внимание:
Pocket NC: Slick Kickstarter Desktop 5-Axis Mill
Многие из вас слышали о Pocket NC, по-настоящему изящный 5-осевой фрезерный станок с ЧПУ:
Pocket NC 5-осевой настольный фрезерный станок…
С линейными направляющими, высокоскоростным шпинделем и вращающимся столом Pocket NC выглядит достойно. Он даже устроен как горизонтальная мельница, что, без сомнения, придает ему большую жесткость, чем могло бы быть в противном случае.
280 спонсоров пообещали на Kickstarter 355 833 доллара, чтобы помочь воплотить этот проект в жизнь. Kickstarter закрылся всего пару недель назад, так что пока рано говорить о многом, но эта мельница выглядит очень многообещающе. Ранние признаки хороши, так как билеты на Kickstarter были распроданы на 3 недели раньше, и это позволило им начать производство деталей для машин:
Детали для сборки Pocket NC складываются…
С двумя машинистами, инженером-механиком и специалистом по программному обеспечению неудивительно, что станок выглядит так хорошо. Их внимание к деталям действительно видно. Вот снимок станка в действии, обрабатывающего то, что оказалось великолепным маленьким алюминиевым блоком двигателя:
[youtube width=”800″ height=”540″]https://www.youtube.com/watch?v= HcoZEMXa5IU[/youtube]
Да, Вирджиния, маленький 5-осевой станок действительно работает и обрабатывает алюминий…
Как уже упоминалось, все билеты на Kickstarter распроданы.
Нам придется подождать, пока они доставят все машины этой толпе, чтобы увидеть, будет ли Pocket NC для остальных из нас, а также какова может быть реакция первой группы владельцев. Лично я надеюсь, что всем понравится машина и что она будет доступна по их целевой цене в 3500 долларов. Было бы большим достижением приобрести высококачественный 5-осевой настольный фрезерный станок с ЧПУ по такой цене.
Были показаны и другие настольные 5-осевые машины, даже некоторые на Kickstarter, но Pocket NC — первая машина, которая казалась настолько отполированной. Эти вещи немного похожи на 4-минутную милю. Пока кто-то не пробежал милю за 4 минуты, это казалось невозможным. После того, как это произошло, вскоре после этого многим удалось запустить его.
Доступная 5-осевая система CAM
До недавнего времени основной причиной, по которой я бы сказал «нет» 5-осевой модели для любителей, было не аппаратное обеспечение, а программное обеспечение. Талантливые любители модифицировали 4-ю ось, чтобы превратить ее в 4-осевой цапфовый стол в течение достаточно долгого времени.
Вот один из таких:
https://www.youtube.com/watch?v=iCLz12cZbU4[/youtube]
5-осевой мини-фрезерный станок заводского изготовления…
Создание 5-осевого фрезерного станка достаточно сложно, но его программирование практически невозможно без CAM, а до недавнего времени 5-осевой CAM был очень дорогим. До появления настоящего 5-осевого CAM лучшим из доступных инструментов были наборы инструментов, помогающие упростить ручное программирование, такие как CNC-Toolkit. Хотя такое программное обеспечение было чрезвычайно полезным, для большинства людей оно было слишком сложным. Для большинства практически невозможно просто визуализировать истинные 5-осевые траектории инструмента.
Но многое меняется. Autodesk особенно сильно раскачивает лодку в мире CAM со своим программным обеспечением Fusion 360. Он доступен дешево или даже бесплатно для любителей и поставляется с мощной интегрированной CAD (которой, конечно же, славится Autodesk) и HSMWorks CAM. Мне очень нравится пакет HSMWorks — это первоклассный, простой в использовании, профессиональный пакет с чистым листом бумаги.
И хотя в Fusion 360 были некоторые проблемы с удобством использования и стабильностью, Autodesk прилагает все усилия для его улучшения, и цена, безусловно, подходит для рынка хобби.
Версия Fusion 360 Ultimate включает в себя полноценную одновременную 5-осевую CAM и впервые доступна для рынка хобби. Вот видео PocketNC, показывающее, как они сделали утиный зов по 5 осям:
[youtube width=»800″ height=»540″]https://www.youtube.com/watch?v=ijqmLLjHbyk[ /youtube]
5-Axis от CAM до готовой детали…
Заключение
Еще преждевременно заявлять, что DIY 5-Axis здесь для масс, но я не думаю, что преждевременно предположить, что это не так. не далеко или почти в пределах досягаемости. Талантливые любители могут достичь этого сегодня благодаря наличию подходящего программного обеспечения. Остальным, которые хотят иметь возможность купить готовый станок, готовый к изготовлению деталей, придется немного подождать.
Светлое будущее. Когда я впервые начал играть с ЧПУ много лет назад, я думал, что это удивительно, что человек может владеть одним из этих станков.
В конце концов, они помогли отправить людей на Луну. Сейчас их стало больше и больше. Я уже некоторое время случайно встречаю людей, которые глубоко вовлечены, что является признаком того, насколько обыденным это становится. Дело в том, что мы еще ничего не видели, как говорится. Многое еще впереди!
Если вы увлекаетесь 5-осевым ЧПУ, поделитесь с нами своим опытом в комментариях. Я уверен, что наши читатели хотели бы услышать от вас.
Присоединяйтесь к более чем 100 000 пользователей ЧПУ! Раз в неделю бесплатно получайте наши последние записи в блоге прямо на вашу электронную почту. Кроме того, мы предоставим вам доступ к некоторым замечательным справочным материалам по ЧПУ, включая:
США 
Цены начинаются от: 
Элементы управления ЧПУ разработаны машинистами для машинистов. С ЦЕНТРОИДОМ
Контроллер ЧПУ позволяет выполнять больше работы на станке с меньшими усилиями
и меньше времени. С нашими расширенными функциями ЧПУ вы сможете
ввести более высокооплачиваемую работу. Удобный интерфейс оператора с
расширенные функции, такие как: разговорное программирование, оцифровка,
Набор автозапчастей, набор автоматических инструментов, 3D-контурирование, обработка по 4-й и 5-й осям, доступны в OEM-конфигурациях, профессиональная установка с обслуживанием и обучением, а также комплекты ЧПУ «сделай сам» как для новых станков, так и для модернизации.
Например, более интуитивно понятный интерфейс управления может ускорить настройку. и свести к минимуму вероятность ошибок при программировании и/или настройке, которые могут привести к повреждению или браку дорогостоящей детали Точно так же магазины также более уверенно расценивают работу для больших и дорогих деталей, зная, что новый элемент управления не будет сбоить на полпути. операции и привести к повреждению детали. Цеха также лучше подготовлены к выполнению «горячих» работ, требующих быстрого выполнения работ, благодаря модернизированному станку … нажмите здесь, чтобы увидеть полную статью в формате PDF.
расширили наши возможности. Короче говоря, мы получили четырехосевой фрезерный станок с ЧПУ менее чем за половину стоимости трехосевого станка Haas. Это включает в себя работу, проделанную нашим персоналом».
Доступны в конфигурациях переменного или постоянного тока. Истинный
Контурирование и индексация по 4-й оси. Нажмите
здесь для получения дополнительной информации и цен.
Предназначен как для новой техники, так и для
Модернизация существующих станков с ЧПУ/ЧПУ. У нас более 5000
сервосистемы ЧПУ в эксплуатации по всему миру. Больше ни у кого нет
опыт модернизации классических станков, таких как: Bridgeport
, Mori Seiki, Hardinge, Shizuoka, Prototrak и многие другие.
